Bitte denke nicht immer so schwarz/weiß. ;)

"runterfallen": Dein Flugzeug braucht einen bestimmten Auftrieb, damit das nicht passiert. Darüber sind wir uns hoffentlich klar, oder?

Auftrieb hängt von vielen Dingen ab.

In deinem vorigen Posting war es nur der Schub. :)

Ja, ist alles richtig! Aber eben nicht NUR von Schub und Anstellwinkel sondern AUCH. Zum Beispiel auch von der Luftdichte. Je höher Du bist, desto weniger Auftrieb liefert die Dich umgebende Luft. Daher macht es auch einen Unterschied ob Du auf Meereshöhe startest oder irgendwo in Tibet. Dort brauchst Du eine höhere Geschwindigkeit zum Abheben.

Und damit sind wir schon bei nächsten Punkt, der Dich hoffentlich nicht verwirren wird.

Die Geschwindigkeit der Luft, die das Tragflächenprofil umströmt erzeugt dort den Auftrieb. Der Schub der Triebwerke beeinflusst diese Umströmungsgeschwindigkeit aber nur indirekt. Es macht ja einen großen Unterschied aus, ob Du 100% Schub im Horizontalflug einsetzt oder bei einem Anstellwinkel von 20°. In beiden Fällen hast Du den gleichen Schub aber die resultierende Geschwindigkeit ist sicher unterschiedlich und daher auch der Auftrieb.

Zurück zum Steigflug mit 180 kts.

Jetzt kommt die nächste gedankliche Hürde. Wenn der Auftrieb (auch) von Geschwindikeit und Anstellwinkel abhängt, dann gilt das natürlich auch umgekehrt! Wenn Du einen der Parameter veränderst, dann ändern sich naturgemäß auch die anderen.

Beispiel: stabiler Steigflug mit 180 kts und 10° Anstellwinkel

Wenn Du den Anstellwinkel auf 5° reduzierst, was passiert dann?

Dann wird sich die Geschwindigkeit erhöhen!

Warum? Weil die Triebwerke ja noch immer den gleichen Schub erzeugen und dadurch mehr Kraft jetzt mehr Kraft horizontal zur Verfügung steht.

Wenn sich die Geschwindigkeit erhöht, dann erhöht sich aber auch der Auftrieb! Es kann Dir also sogar passieren, dass Deine Steiggeschwindigkeit sich durch das Absenken der Nase des Flugzeugs erhöht weil jetzt die Triebwerksleistung mehr für den Horizontalflug verwendet werden kann in dem die Tragflächen mehr Auftrieb direkt nach oben erzeugen und nicht schräg nach hinten wie beim steilen Anstiegswinkel.

Beim Start wird mit den Flaps der Anstellwinkel der Tragflächen erhöht und damit auch deren Auftrieb. Die Triebwerke geben genug Schub, um ein Abheben und einen Steigflug zu ermöglichen. Du kannst das Flugzeug jetzt austrimmen und erreichst dann eine stabile Steigrate mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Sinnvollerweise wählt man hier die Geschwindigkeit aus den Checklisten (Vx bzw. Vy für besten Steigwinkel oder größte Steigrate).

Durch Einziehen des Fahrwerks reduziert sich der Luftwiderstand. Jetzt muss weniger Kraft für dessen Überwindung eingesetzt werden und dadurch wird sich die Steigrate und/oder die Geschwindigkeit erhöhen.

Du könntest jetzt natürlich mit den Flaps beliebig lange weiterfliegen (innerhalb der Betriebsgrenzen). Macht natürlich kein Mensch weil die Flaps natürlich viel Luftwiderstand produzieren. Also weg mit den Flaps.

Was passiert? Der Auftrieb wird schlagartig reduziert aber auch der Luftwiderstand. Dadurch vermindert sich die Steigrate aber es erhöht sich die Geschwindigkeit wodurch sich wiederum der Auftrieb erhöht und damit die Steigrate. :) Für einen fließenden Übergang wird man vorher die Nase etwas senken, dadurch die Geschwindigkeit erhöhen und dann erst die Flaps einziehen. Durch die höhere Geschwindigkeit hat man einen zusätzlichen Sicherheitspolster was den Auftrieb betrifft, der ja durch das Einziehen der Flaps reduziert wird.


Und jetzt zur alles entscheidenen Frage.

Du setzt Flaps, um den Anstellwinkel weiter zu erhöhen und dadurch noch mehr Auftrieb zu erzeugen. Die 100% Schub gibst Du, weil die Triebwerke einfach nicht mehr hergeben. :)

Du brauchst die Flaps, weil Du ohne Flaps weniger Auftrieb hättest und dadurch mehr Geschwindigkeit benötigen würdest, um genug Auftrieb zum Abheben zu erreichen. Mehr Geschwindigkeit bedingt automatisch eine längere Startstrecke. Je nach Maschine und Umgebungsverhältnissen (Höhe, Temperatur, Luftdruck) kann die notwendige Startstrecke dann zu lang für die vorhandene Runway werden.

Sollte die vorhandene RWY ausreichen, dann KANNST Du natürlich auch ohne Flaps starten. Damit verzichtest Du aber auf den zusätzlichen Sicherheitspolster des größeren Auftriebs bei niedrigeren Geschwindigkeiten, den Dir die Flaps bieten.

Re: flaps und v2
 

Hi Markus,

dir haben ja schon andere Leser geantwortet. Ich habe nicht ganz schnell verstanden, wo überhaupt deine Frage liegt, und deshalb versuche ich mich nun auch zusätzlich an einer Antwort:

Hier liegt dein Problem. Weiter unten schreibst du noch sinngemäß, dass bei abnehmender Geschwindigkeit der Auftrieb nicht abnimmt.

Nach dieser – eben falschen - Logik könntest du ja eine vollbeladene 747 auf eine Rampe rollen. Hydraulisch hebt die Rampe nun die Nase knapp 20° hoch, und anschließend lässt der Pilot die Triebwerke bis zum Anschlag hochlaufen. Nach deiner Logik bräuchte die 747 nun überhaupt keine Startstrecke, sondern könnte aufgrund der Triebwerksleistung und des Anstellwinkels sofort wie ein verkappter Senkrechstarter losfliegen.

Insbesondere die Geschwindigkeit fehlt in deiner Überlegung zum Auftrieb.

Dies ist der Satz, den ich oben meinte. Wenn ich dich hier richtig verstehe, stecken hier ebenfalls gleich mehrere Fehlvorstellungen von der Aerodynamik drin.
Zum einen wird ein Airliner beim Steigen nicht langsamer, sondern beschleunigt fast während des gesamten Steigflugs.
Zum anderen nimmt natürlich nicht der Widersand beim Steigen zu. Dann müssten Airliner ja ökonomischer Weise möglichst tief fliegen. Der Widerstand wird nicht größer – sondern im Gegenteil kleiner. Eben deshalb ist dann nur auch die angezeigte Geschwindigkeit vielleicht geringer.
Bei gleichbleibender Indicated Airspeed wird die Maschine im Hinblick auf die wahre Geschwindigkeit schneller: Da die Luft beim Steigen immer dünner wird, muss die Maschine immer schneller fliegen, um im Staurohr mit immer dünnerer Luft den gleichen Druck zu erzeugen. Fliegt die Maschine in größeren Höhen eine konstante Machzahl, nimmt die IAS beim Steigen ab. Aber nicht, weil die Maschine langsamer wird. Sonder weil das Flugzeug jetzt die beim weiteren Steigen immer dünner werdende Luft nicht mehr durch eine Beschleunigung kompensiert.
Gut, aerodynamisch ist natürlich diese IAS und nicht etwas TAS oder GS relevant. Das ändert aber nichts daran, dass das Flugzeug wirklich nicht langsamer wird.

Vielen Dank für eure Hilfen.

Nur eine Frage noch. Da die Flaps mehr Auftreib erzeugen vergrößert sich mein Anstellwinkel noch mehr. Das bedeutet ich steige mit einer noch höheren Vertikal Speed bei langsamer Geschwindigkeit.
Liegt aber nicht der Sinn der Flaps darin dass ich den Anstellwinkel verkleinern kann, da ich durch Flaps den Auftrieb erzeuge?
Z.B beim Landen benutze ich Flaps weil durch die geringere Geschw. Auftrieb abnimmt und ich den Anstellwinkel vergrößern muss.
So bei 500ft die Minute und 180 kt wäre der Anstellwinkel zu groß um
einen Strömungsabriss zu erzeugen. Daher fahre ich die Flaps aus um den entsprechenden Auftrieb zu erzeugen und ich den Anstellwinkel verkleinern kann.

So und beim Start V2 halten habe ich z.B 170 kt. nun muss ich den Anstellwinkel erhöhen um die 170 kt zu halten. Ohne Flaps wäre der Anstellwinkel zu groß um die V2 kurze Zeit zu halten. Daher Flaps raus, Anstellwinkel verkleiner und ich kann die Geschw. halten.

Nur eins verstehe ich nicht warum funktioniert das nicht bei einer Ga MAschine. Weil es da kein V2 gibt oder warum?

Und mit der Geschwindigkeit nimmt auch der Auftrieb ab? Warum wird die Geschwindigkeit nicht kleiner wenn ich steige?

Danke :heul:

Gibt es gute Bücher die das ganze verdeutlichen?

Vielen Dank für eure Hilfen.

Nur eine Frage noch. Da die Flaps mehr Auftreib erzeugen vergrößert sich mein Anstellwinkel noch mehr. Das bedeutet ich steige mit einer noch höheren Vertikal Speed bei langsamer Geschwindigkeit.
Liegt aber nicht der Sinn der Flaps darin dass ich den Anstellwinkel verkleinern kann, da ich durch Flaps den Auftrieb erzeuge?
Z.B beim Landen benutze ich Flaps weil durch die geringere Geschw. Auftrieb abnimmt und ich den Anstellwinkel vergrößern muss.
So bei 500ft die Minute und 180 kt wäre der Anstellwinkel zu groß um
einen Strömungsabriss zu erzeugen. Daher fahre ich die Flaps aus um den entsprechenden Auftrieb zu erzeugen und ich den Anstellwinkel verkleinern kann.

So und beim Start V2 halten habe ich z.B 170 kt. nun muss ich den Anstellwinkel erhöhen um die 170 kt zu halten. Ohne Flaps wäre der Anstellwinkel zu groß um die V2 kurze Zeit zu halten. Daher Flaps raus und ich kann die Geschw. halten.

Nur eins verstehe ich nicht warum funktioniert das nicht bei einer Ga MAschine. Weil es da kein V2 gibt oder warum?

Und mit der Geschwindigkeit nimmt auch der Auftrieb ab? Warum wird die Geschwindigkeit nicht kleiner wenn ich steige?

Danke

flaps
 

f

[quote]Original geschrieben von alfora
[b]Bitte denke nicht immer so schwarz/weiß. ;)

"runterfallen": Dein Flugzeug braucht einen bestimmten Auftrieb, damit das nicht passiert. Darüber sind wir uns hoffentlich klar, oder?

Auftrieb hängt von vielen Dingen ab.




Und damit sind wir schon bei nächsten Punkt, der Dich hoffentlich nicht verwirren wird.

Die Geschwindigkeit der Luft, die das Tragflächenprofil umströmt erzeugt dort den Auftrieb. Der Schub der Triebwerke beeinflusst diese Umströmungsgeschwindigkeit aber nur indirekt. Es macht ja einen großen Unterschied aus, ob Du 100% Schub im Horizontalflug einsetzt oder bei einem Anstellwinkel von 20°. In beiden Fällen hast Du den gleichen Schub aber die resultierende Geschwindigkeit ist sicher unterschiedlich und daher auch der Auftrieb.

Du schreibst ,dass der Schub die Umströmungsgeschwindigkeit indirekt beeinflusst. Aber das tut es doch. Wenn ich horizontal fliege mit 100% N1 dann ist doch die Geschwindigkeit höher als wenn ich steige.

Tach,
vielleicht sollte man an dieser Stelle darauf hinweisen, dass
Pitch und Anstellwinkel zwei Paar Schuhe sind? Scheint hier ein bisschen durcheinander zu geraten. Pitch ist die Höhe der Nase in Bezug zur Horizontlinie (also, was im künstlichen Horizont angezeigt wird) und Anstellwinkel (AOA) die Mittellinie der Tragfläche im Verhältnis zur anströmenden Luft (äh -mal so ganz professionell ausgedrückt :D).
Ein hoher Pitch hat also nicht einen hohen Anstellwinkel (hohen Auftrieb) zur Folge und umgekehrt.

Falsch. Durch setzen der Flaps VERRINGERT sich der Anstellwinkel des Flugzeugs. Interessant jedoch ist wenn man sich dann das Flügelprofil mit und ohne ausgefahrenen Klappen mal ansieht. Dazu gibts genug im Internet.
Der Anstellwinkel ist eine Funtkion der Geschwindigkeit mit der die Luft die Tragfläche umströmt. Je weniger Luft herunströmt, zB durch zu gerunge Geschwindigkeit, desto höher muss der Anstellwinkel sein um das zu kompensieren. Sprich: Dein Pitch bei gleichbleibender Höhe wird sich von Geschwindigkeit zu Geschwindigkeit ändern. Je schneller du fliegst, desto niedriger ist der Pitch bei konstanter Höhe. Egal ob nun Flaps, Gear oder was auch immer verwendet wird. Das ist fix.

Klappen für die Landung dienen eigentlich nur dazu, das Flugzeug auf eine niedrigere Geschwindigkeit zu bringen um eine Landung durchfürhen zu können. Da diese niedrigen Geschwindigkeiten aber zu zu geringem Auftrieb führen, verwendet man Auftriebshilfen welche bei hohen Geschwindigkeiten nicht notwendig sind. Diese Flaps erhöhen den Auftrieb durch ihre Geometrie und Auftriebsflächenvergrösserung. Natürlich erzeugen sie auch mehr Widerstand, aber der wird durch die Triebwerke wettgemacht.

Ein Start mit Flaps ist ein Kompromiss.Einerseits würde man gerne "clean" starten aber je nach FLugzeugkonstrukteur erlaubt das Flügelprofil das einfach nicht. Man müsste zu schnell rollen um am Ende dann genug Auftrieb zu haben um abzuheben. Deshalb erhöht man den Auftrieb bereits beim Start mit Klappen und Slats. (Vorflügel)
Diese erzeugen nun mehr (parasitären) Widerstand, welcher aber bei den geschwindigkeiten nicht so schlimm ist, bieten aber bereits bei niedrigeren Geschwindigkeit den notwendigen Auftrieb um abzuheben. Somit sind die Geschwindigkeiten V1 und V2 auch geringer. Das wiederrum hilft mir bei besonders kurzen Pisten da ich so eher rauskomme als ohne Klappen.
Jetzt das grosse ABER: Die Klappen waren beim Start recht hilfreich, stören aber nun beim Steigflug. Die anfängliche Steigleistung welche laut Vorschriften notwendig ist um diverse Hindernisse und dergleichen zu überfliegen ist einfach geringer. Die Klappen erzeugen nun mehr Widerstand als das was sie an bonus durch Auftrieberhöhung beitragen. Schade. Aber so ists nun mal, denn sonst würde man im Reiseflug auch mit Klappen fliegen...

Nicht richtig.

Flaps erhöhen den Auftrieb WEIL sie der Tragfläche mehr Anstellwinkel verleihen. Sie habe in etwa den Effekt, wie wenn Du die ganze Tragfläche um ihre Querachse kippen würdest.

Im Unterschied dazu: Wenn Du am Steuerhorn ziehst, dann rollst Du ja das ganze Flugzeug um seine Querachse und vergrößerst damit automatisch auch den Anstellwinkel der Tragflächen.

Bei GLEICHER Geschwindigkeit und GLEICHER Höhe führt das Ausfahren der Flaps zu einem Ansteigen des Auftriebs. Dadurch muss sich die Nase des Flugzeugs SENKEN. Je nach Flugzeug musst Du ev. sogar die Leistung erhöhen, um den höheren Luftwiderstand durch die Flaps auszugleichen.

Der erste Teil ist richtig: Du verkleinerst den notwendigen Anstellwinkel des Flugzeugs, da Du durch die Flaps mehr Auftrieb erzeugst.

Im zweiten Teil des Satzes wirfst Du Deine Erkenntnis sofort wieder über den Haufen. :) Du vermischt den Anstellwinkel des Flugzeugs mit dem durch die Flaps erhöhten Anstellwinkel der Tragflächen.

Durch die Flaps erhöhst Du den Anstellwinkel der Tragflächen und verminderst dadurch den Anstellwinkel des ganzen Flugzeugs sofern die Geschwindigkeit gleich bleibt.


Das funktioniert natürlich auch bei einer GA-Maschine. Und natürlich gibt's dort auch eine V2. Ist ja immerhin die "takeoff safety speed". Unterhalb dieser Geschwindigkeit DARFST Du nicht versuchen, abzuheben (stell ich mir jetzt mal so vor. Da gibt's sicher 100 Bestimmungen dafür.)

Setz Dich in die C172, starte und trimme die Maschine mit Vy aus (beste Steigrate). Merk Dir die Steigrate.

Dann das ganze nocheinmal aber jetzt mit Flaps. Jetzt sollte eine andere Steigrate bei Vy herauskommen.